“De methodologie van de theoretische fysica is echt overal in de maatschappij te gebruiken.”
Onderzoek: grensvlak van vloeistoffen met vaste stoffen
Een groot gedeelte van mijn onderzoek betreft het grensvlak van vloeistoffen zoals water of olie met vaste stoffen zoals glas, rots, of nanodeeltjes. In conventionele materialen geven deze grensvlakken slechts kleine correcties op de eigenschappen van de vaste en de vloeibare fase, maar in nanomaterialen hebben ze een gigantisch oppervlak, tot wel een vierkante kilometer per liter. Ze zijn volledig bepalend voor allerhande nieuwe en vaak nog onbegrepen eigenschappen met vele nieuwe toepassingen in waterzuivering, opwekking en opslag van energie, micro- en nanofluidics, catalyse.
Zo bestuderen en modelleren we de elektrische eigenschappen van poreuze koolstofelectroden gevuld met ionische vloeistoffen, zogeheten supercapacitors, voor de opslag van elektrische energie. Maar ook het opwekken van elektrische “blauwe” energie uit het mengen van zoet en zout water, en de verrassend grote invloed van vloeistofstroming door nanokanalen op chemische reacties. Tevens hebben we projecten over vloeibare kristallen, actieve materie, de actiepotentiaal in neuronen, en kunstnieren.
Samenwerking
Hoewel het werk theoretisch (pen-en-papier) en numeriek (computer) van aard is en plaatsvindt binnen het Instituut voor Theoretische Fysica, vindt ook veel samenwerking plaats met experimentele en computer simulatie groepen, met name met het Debye Instituut voor Nanomaterialen maar ook elders in de faculteit (biologie, scheikunde, farmacie), nationaal, en internationaal.
Prof. dr. René van Roij legt uit hoe Nederland via zijn onderzoek efficiënt gebruik kan maken van blauwe energie.
Leeropdracht
Theorie van zachte materie